Hòa tan hoàn toàn 13,52 gam hỗn hợp X gồm Fe, FeO, Fe₂O₃ bằng dung dịch HNO₃ loãng, dư, thu được dung dịch Y và 0,448 lít khí NO (đktc) là sản phẩm khử duy nhất. a)Tính phần trăm khối lượng mỗi chất tr...

Để giải bài toán này, chúng ta sẽ lần lượt thực hiện từng phần. ### Phần a: Tính phần trăm khối lượng mỗi chất trong hỗn hợp X. **Bước 1: Tính số mol khí NO.** - Theo điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí chiếm 22,4 lít. - Thể tích khí NO thu được là 0,448 lít, vậy số mol NO là: \[ n_{NO} = \frac{0,448 \text{ lít}}{22,4 \text{ lít/mol}} = 0,02 \text{ mol} \] **Bước 2: Phân tích phản ứng hóa học.** - Hỗn hợp X gồm các chất: Fe, FeO, Fe₂O₃. Khi phản ứng với HNO₃, các phản ứng xảy ra như sau: 1. Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 4H₂O + NO (1) 2. FeO + 2HNO₃ → Fe(NO₃)₂ + H₂O + NO (2) 3. Fe₂O₃ + 6HNO₃ → 2Fe(NO₃)₃ + 3H₂O + 3NO (3) **Bước 3: Tính tổng số mol NO sản phẩm.** - Gọi x là số mol của Fe, y là số mol của FeO, z là số mol của Fe₂O₃. - Theo phản ứng (1), (2), (3): - Từ phản ứng (1): cho 1 mol Fe → 1 mol NO - Từ phản ứng (2): cho 1 mol FeO → 1 mol NO - Từ phản ứng (3): cho 1 mol Fe₂O₃ → 3 mol NO - Ta có phương trình: \[ x + y + 3z = 0,02 \quad (1) \] **Bước 4: Thiết lập phương trình liên quan đến khối lượng.** - Khối lượng của hỗn hợp X: \[ 55.85x + 71.84y + 159.69z = 13,52 \quad (2) \] **Bước 5: Tìm giá trị x, y, z.** - Từ phương trình (1), ta có \( x + y + 3z = 0,02 \). Đặt z = a (số mol Fe₂O₃). - Khi đó, x + y = 0,02 - 3a. - Thay vào phương trình khối lượng (2): \[ 55.85(0,02 - 3a) + 71.84y + 159.69a = 13,52 \] **Bước 6: Giải hệ phương trình.** - Giải hệ này, ta có thể tìm được giá trị của x, y, z. - Từ đó, tính phần trăm khối lượng từng chất: \[ \% \text{Fe} = \frac{55.85x}{13.52} \times 100 \] \[ \% \text{FeO} = \frac{71.84y}{13.52} \times 100 \] \[ \% \text{Fe}_2\text{O}_3 = \frac{159.69z}{13.52} \times 100 \] ### Phần b: Tính nồng độ mol của các ion kim loại trong dung dịch Y. **Bước 1: Xác định nồng độ mol.** - Tổng thể tích dung dịch Y sau phản ứng là 500 ml = 0,5 lít. **Bước 2: Tính nồng độ mol của từng ion kim loại.** - Ion Fe^3+: từ Fe và Fe₂O₃ sẽ có nồng độ: \[ C_{Fe^{3+}} = \frac{n_{Fe^{3+}}}{V} = \frac{x + 2z}{0,5} \] - Ion Fe^2+: từ FeO sẽ có nồng độ: \[ C_{Fe^{2+}} = \frac{n_{Fe^{2+}}}{V} = \frac{y}{0,5} \] ### Kết luận: - Để hoàn thành các phép tính cụ thể, chúng ta cần giải hệ phương trình và thay giá trị x, y, z vào để tìm ra nồng độ. Từ đó có thể tính được nồng độ mol của các ion trong dung dịch Y. ### Đáp án: - Phần trăm khối lượng của từng chất trong hỗn hợp X sẽ được tính sau khi giải hệ phương trình. - Nồng độ mol của các ion kim loại trong dung dịch Y cũng sẽ có giá trị cụ thể sau khi có số mol tương ứng. Hy vọng các bước trên sẽ giúp bạn giải bài toán thành công!